連続せん断波によるアキレス腱の弾性計測系

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K04499
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21030:計測工学関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 山越 芳樹 群馬大学, 大学院理工学府, 特任教授 (10174640)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: せん断波 / 粘弾性 / エラストグラフィ / 低周波加振 / 超音波映像法

研究成果の概要

近年、生体組織の弾性率を視覚的かつ非侵襲的に評価する手法としてせん断波エラストグラフィ(SWE)が考案されたが、SWEでは超音波パルス照射タイミングの制約によりアキレス腱のような伝播速度が速いせん断波を測定することが難しい。本研究ではSWEの課題を解決するために、連続せん断波映像法（C-SWE)による新たな弾性率計測系を構築した。小型加振器を用いて微小振幅の振動を生体表面から与えた時に、生体内部を伝わるせん断波を超音波ドプラ法を基礎とする方法で映像化する。映像法の理論構築、生体模擬ファントムによる評価実験、生体実験により本方法のアキレス腱の弾性計測法としての有効性を明らかにした。

自由記述の分野

超音波による映像形成

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体組織の弾性は有効な診断情報の1つであるが、従来法では測定法の制約からアキレス腱のような非常に硬い生体組織の映像化が難しいという課題があった。本研究では、従来法の測定値に上限があるという課題に対して、測定できる弾性値に原理的に上限がない、連続せん断波映像法と名付けた新たな方法を提案した。この方法はアキレス腱だけでなく、例えば癌組織のような非常に硬い生体組織の映像化や、筋の伸縮、緊張や姿勢の変化により筋の弾性が変化することを指標の1つとするリハビリテーション等での活用も期待できるなど社会的意義が期待できる。